(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、
現像剤を担持し搬送し、前記静電潜像を現像剤にて可視像とする現像剤担持体と、前記現像剤担持体にて担持し搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、前記現像剤担持体に電圧を供給する現像バイアス手段と、前記現像剤層厚規制部材に電圧を供給する規制バイアス手段と、を備えた現像装置と、
を有する画像形成装置において、
前記現像剤層厚規制部材は、部材内部に空洞を有する可撓性部材と、前記可撓性部材を保持する保持部材と、で形成され、前記可撓性部材は、前記保持部材にて保持されていない部分における表面の一部が前記現像剤担持体に当接しており、
前記保持部材は、前記規制バイアス手段からの電圧を前記可撓性部材に給電し、且つ、前記可撓性部材を前記保持部材に固定する給電部材を有し、
前記給電部材は、針状の電極部材とされ、前記可撓性部材に突き刺すことで給電し、且つ、前記可撓性部材を前記保持部材に固定する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記可撓性部材は、単一層若しくは複数層の部材で構成され、少なくとも一部に導電剤が分散されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記保持部材と前記可撓性部材が当接される面の少なくとも一部は、粗面化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記可撓性部材が前記現像剤担持体と当接される面であって、前記現像剤担持体の回転方向最上流側と回転方向最下流側の位置では前記現像剤担持体との間に形成される電界の大きさが異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記給電部材は、前記可撓性部材に沿って、前記現像剤担持体の回転方向最上流側の位置より、前記現像剤担持体の回転方向最下流側の位置により近接して設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を利用した現像装置において、供給するべき現像剤（トナー）であるトナー量を規制するための現像剤層厚規制部材（即ち、トナー規制部材）として、トナー規制板や円筒型トナー規制部材が知られている。現像剤担持体としての現像ローラ上にトナーの薄層を安定に形成することは困難であり、画像の高画質化が求められている現在、安定したトナーの薄層形成方法は必須技術となっている。
【０００３】
トナー規制板を使用した現像装置は、現像ローラと線接触、若しくは、面接触し、現像ローラが回転することによりトナー層の形成がなされ、トナー規制板と現像ローラとの間で起こる摩擦によりトナーの摩擦帯電を行う。この構成は、板ばねを片持ち梁として用いて加圧力を得るため、トナーに必要以上の負荷を与えないために、片持ち梁の作用点と支点の距離を確保していた。
【０００４】
円筒型トナー規制部材を使用した現像装置は、円筒型トナー規制部材を回転、又は、静止させ、現像ローラを圧接させることで、円筒型トナー規制部材と現像ローラとの間で起こる摩擦によりトナーの摩擦帯電を行う。
【０００５】
例えば、特許文献１には、現像装置本体の壁面に設けられた窪み内に円筒或いは四角柱形状の可撓性素材からなるトナー規制部材を嵌め込む構造の現像装置が記載されている。この構造の現像装置では、取り付け位置等に高精度を必要とせずに、均一な圧接力を現像ローラに与えることが記載されている。
【０００６】
また、特許文献２では、トナー規制部材に円筒型のトナー規制部材を使用し、該円筒型トナー規制部材は現像ローラと平行な固定部材によって、現像ローラに均一に接し、トナー層を形成することを特徴としている。
【特許文献１】特許第２９７３６０４号公報
【特許文献２】特開平７−２４８６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記現像装置のトナー規制板を用いる場合では、現像ローラへの好ましい圧接力を得るために片持ち梁の作用点と支点の距離を確保する必要がある。圧接力の変化する要因としては、現像ローラの回転振れ、円筒度、真円度等様々なものがあるが、これらの変化に対して圧接力を所定範囲に納めるためには、トナー規制板の材質・厚さ・片持ち梁の作用点と支点の距離を適宜選択することとなる。
【０００８】
しかしこの中で材質については、バネ定数、耐久性、防錆性、コスト等の観点からある程度に限定されることとなる。また厚さについては、流通材料の規格によるため、最適な厚さを選ぶことは困難である。そのため、圧接力の変化に対応させるためには、片持ち梁の作用点と支点の距離を長くすることが好ましくなる。しかし、片持ち梁の作用点と支点の距離を長くすることは、そのまま現像装置が大きくなることを意味することになる。従って、トナー規制板を用いる場合においてはトナー層規制部材を小型化することが難しかった。
【０００９】
また、中心部に空洞を有する円筒型等のトナー規制部材を用いる場合、従来の構成ではトナー規制部材が現像ローラとトナー規制部材の保持部材により挟まれ、この保持部材により圧接された構成である。即ち、特許文献１では、前記窪みが保持部材であり、又、特許文献２では、円筒型トナー規制部材固定部材が保持部材であり、斯かる構成は、部品点数が少なくなるためコストダウンには非常に有効な方法である。
【００１０】
しかし、トナー規制部材が固定されず移動自在であったため、現像ローラの回転により、現像ローラに当接しているトナー規制部材は、力を受けることになる。特に、現像ローラに回転中心のずれや円筒の振れがあった場合には現像ローラがトナー規制部材を押す力も変化することとなる。このためトナー規制部材がねじれたり、回転による振動により当接状態が不安定になったりする。
【００１１】
更に、近年トナー規制部によるトナーコートの安定化のために現像ローラと異なる電圧をトナー規制部材に印加する場合がある。
【００１２】
しかし、上記のようにトナー規制部材がねじれたり、振動してしまう状態では安定的に電圧を印加することが難しく、トナー規制部材を流れる電流の経路が現像ローラの回転や回転による振動により不安定になりがちであった。その結果、現像ローラ上のトナーコートが不安定になり、現像ローラ上に横スジ状にトナーがコートされたり、部分的にトナーコートの濃淡が発生したりした。
【００１３】
本発明の目的は、現像剤層厚規制部材が固定されず、表層面に対して部材内部に空洞を有する現像剤層厚規制部材を用いることで生じる横スジや現像剤層の不均一性を解消し、小型化を実現することができる現像装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、
現像剤を担持し搬送し、前記静電潜像を現像剤にて可視像とする現像剤担持体と、前記現像剤担持体にて担持し搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、前記現像剤担持体に電圧を供給する現像バイアス手段と、前記現像剤層厚規制部材に電圧を供給する規制バイアス手段と、を備えた現像装置と、
を有する画像形成装置において、
前記現像剤層厚規制部材は、部材内部に空洞を有する可撓性部材と、前記可撓性部材を保持する保持部材と、で形成され、前記可撓性部材は、前記保持部材にて保持されていない部分における表面の一部が前記現像剤担持体に当接しており、
前記保持部材は、前記規制バイアス手段からの電圧を前記可撓性部材に給電し、且つ、前記可撓性部材を前記保持部材に固定する給電部材を有し、
前記給電部材は、針状の電極部材とされ、前記可撓性部材に突き刺すことで給電し、且つ、前記可撓性部材を前記保持部材に固定する、
ことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、従来発生していた、現像剤層厚規制部材が固定されず、表層面に対して部材内部に空洞を有する現像剤層厚規制部材を用いることで生じる横スジや現像剤層の不均一性を解消し、小型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１７】
実施例１
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施例である電子写真プロセス利用のフルカラーレーザープリンタ１００の概略構成を断面図で示す。図２は、本実施例の画像形成装置にて画像形成に寄与するプロセスカートリッジの概略構成である。また、図３は、本発明に従う現像手段としての現像装置７による現像作動を説明する現像装置７の概略構成図である。
【００１８】
以下に本実施例における画像形成装置の全体構成について述べる。
【００１９】
（画像形成装置の全体構成）
本実施例にて、画像形成装置１００は、イエロー（ｙ）、マゼンダ（ｍ）、シアン（ｃ）、黒（ｋ）色の各色の画像を各々形成する４つのプロセスカートリッジ９（９ｙ、９ｍ、９ｃ、９ｋ）を有している。数字の後に示される「ｙ、ｍ、ｃ、ｋ」は各トナー色に対応したものである。例えば、プロセスカートリッジ９ｙは、イエロートナーを画像形成するためのプロセスカートリッジを示す。
【００２０】
詳しくは後述するように、各プロセスカートリッジ９は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１を備えている。プロセスカートリッジ９は、本実施例では、この感光ドラム１に対して、帯電手段２、現像手段４及びクリーニング手段６を一体としたユニットであり、画像形成装置本体１００Ａに対して装着手段（図示せず）により着脱可能に装着されている。本実施例では、４つのプロセスカートリッジ９は、記録媒体としての転写材である記録紙Ｐの搬送経路上流側から下流側に沿って垂直方向に配列して配置されている。
【００２１】
各色のプロセスカートリッジ９により感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写装置８を構成する中間転写体である中間転写ベルト２０上に転写することでフルカラー画像を形成する。即ち、感光ドラム１上のトナー像は、各色の感光ドラム１の対向位置に設けられた１次転写ローラ２２（２２ｙ、２２ｍ、２２ｃ、２２ｋ）により、中間転写ベルト２０上に重ねて転写され、カラー画像とされる。そして、このカラー画像は、中間転写ベルト２０の移動方向下流側に設けられた２次転写ローラ２３により、一括して記録紙Ｐ上に転写される。なお、中間転写ベルト２０上の未転写トナーは、中間転写ベルトクリーナー２１によって回収される。
【００２２】
記録紙Ｐは、画像形成装置１００の下部に設けられたカセット２４内に積載されており、印字動作の要求とともに給紙ローラ２５により搬送され、前記２次転写ローラ２３位置において、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像を転写される。
【００２３】
その後、定着ユニット２６により記録紙Ｐ上のトナー像は、記録紙Ｐに加熱定着し、排紙部２７を経て画像形成装置１００から外部に排出される。
【００２４】
なお、本実施例の画像形成装置１００においては、プロセスカートリッジ９のトナー容量を含む寿命は、Ａ４用紙印字率５％換算で４０００枚相当に設定されているものを使用している。
【００２５】
次に、プロセスカートリッジ９における画像形成プロセスについて説明する。
【００２６】
（プロセスカートリッジ及び画像形成プロセス）
図２は、並列におかれた４つのプロセスカートリッジ９の１つに注目し、その近傍の断面を示したものである。
【００２７】
画像形成プロセスの中心となる感光ドラム１は、本実施例では、アルミニウム製シリンダの外周面に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光ドラム１を用いている。画像形成プロセスにおいて、感光ドラム１は、９８ｍｍ／ｓｅｃの速度で、図中矢印にて示すように、時計回り方向へ駆動される。
【００２８】
帯電手段である帯電ローラ２は、芯金２ａの周りに形成された導電性ゴムのローラ部２ｂを感光ドラム１に加圧接触することで従動回転する。ここで、帯電ローラ２の芯金２ａには、帯電工程として、感光ドラム１に対して―１１００Ｖの直流電圧が印加されている。これにより感光ドラム１の表面電位は、約―５５０Ｖとなる一様な暗部電位（Ｖｄ）が形成される。
【００２９】
この一様な表面電荷分布面に対して、露光手段であるスキャナーユニット１０により、画像データに対応して発光されるレーザ光のスポットパターンが感光ドラム１を露光する。露光された部位は、キャリア発生層からのキャリアにより表面の電荷が消失し、電位が低下する。この結果、露光部位は明部電位Ｖｌ＝−１００Ｖ、未露光部位は暗部電位Ｖｄ＝−５５０Ｖの静電潜像が、感光ドラム１上に形成される。
【００３０】
前記静電潜像は、現像剤担持体としての現像ローラ３を備えた現像手段７にて現像される。現像ローラ３は、所定のコート量及び電荷量のトナーコート層が形成される。このトナー層の形成方法については後述するが、前記現像ローラ３は、感光ドラム１に接触しながら、感光ドラム１に対して順方向に回転（反時計回り回転）している。又、本実施例では、現像バイアス手段１２（図３）により、現像ローラ３にＤＣバイアス＝―３５０Ｖが印加されている。それによって、摩擦帯電によりマイナスに帯電したトナーが、感光ドラム１に接触する現像部において、その電位差から、明部電位部にのみ転移して静電潜像を顕像化し、可視像（トナー像）とする。
【００３１】
各プロセスカートリッジ９の感光ドラム１に接触する中間転写ベルト２０は、感光ドラム１に対向した１次転写ローラ２２（２２ｙ、２２ｍ、２２ｃ、２２ｋ）により感光ドラム１に加圧されている。また、１次転写ローラ２２ｙ、２２ｍ、２２ｃ、２２ｋには、転写バイアス手段（図示せず）により直流電圧が印加されており、感光ドラム１との間で電界が形成されている。これにより、感光ドラム１上で顕像化されたトナー像は、前記の加圧接触する転写領域において、電界の力を受けて感光ドラム１上から中間転写ベルト２０上に転写される。一方、感光ドラム１上で中間転写ベルト２０に転写されずに残った未転写トナーは、クリーニング手段としてのクリーニング装置６に設置されたウレタンゴム製のクリーニングブレード６ａにより、ドラム表面から掻き落とされ、クリーニング装置６内に収納される。
【００３２】
（現像手段）
以下、本実施例に用いた現像手段である現像装置７の詳細を述べる。
【００３３】
図３は、後述する実施例１の規制部材４を用いた現像装置７の概略構成を示す。現像装置７は、現像容器４０を備えており、現像容器中には現像剤である非磁性一成分トナーＴが収容されている。また、現像装置７には、上述のように、感光ドラム１に対して接触しながら順方向に回転（反時計回り）する現像剤担持体である現像ローラ３が設置されている。更に、現像装置７は、前記現像ローラ３に対して接触しながら該接触部にて逆方向に回転（反時計回り）するトナー供給ローラ５と、トナーＴを撹拌する撹拌部材１１を備えている。
【００３４】
本実施例にて、現像ローラ３の回転速度は１４０ｍｍ／ｓｅｃであり、トナー供給ローラ５の回転速度は８６ｍｍ／ｓｅｃである。
【００３５】
更に、現像装置７は、現像ローラ回転方向に対して、供給ローラ５の下流側で現像ローラ３に当接し、現像に臨み、現像剤の量を規制及び電荷付与するための現像剤層厚規制部材（以下、「トナー規制部材」という。）４を備えている。
【００３６】
トナー規制部材４は、現像ローラ３上のトナーを感光ドラム１上における現像に適した所定のコート量、及び、所定の電荷量に制御することを目的とする。
【００３７】
以下、本実施例の現像装置７における各部材について説明する。
【００３８】
（現像ローラの構成）
現像ローラ３は、図３（ｂ）に示すように、芯金３ａ上に弾性層３ｂを有する、所謂弾性現像ローラである。本実施例においては、直径６ｍｍのステンレス製の芯金３ａ上にシリコーンゴムにカーボンが分散されたソリッドゴムからなる第１層（基層）３ｂを約３ｍｍの層厚で形成する。
【００３９】
更に、第２層（中間層）３ｃとして、導電剤により抵抗調整されたウレタン樹脂中に約２０μｍ〜６０μｍ程度の球形状樹脂を分散させた層を約１０μｍの層厚で形成する。該球形状樹脂は現像ローラの表面粗さ調整の役目を担っている。
【００４０】
第２層の上に、第３層（表層）３ｄを形成する。表層３ｄは導電剤によって抵抗調整されたウレタン樹脂からなり、約１０μｍの層厚を有する。表層３ｄの樹脂は、トナーと摩擦され、トナーを帯電させる目的を有するため、トナーを所定極性に帯電させ得る樹脂が好適に用いられる。
【００４１】
（現像ローラの材料）
現像ローラの基層３ｂ及び中間層３ｃの材料としては、上記の他に、ブチルゴム、ブダジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン共重合体）又はこれらの混合されたゴム等、一般的に用いられるゴムが使用可能である。
【００４２】
これらのゴムを母体として、カーボン樹脂粒子、金属粒子、イオン導電剤等を分散させることで所望する抵抗値が得られる。イオン導電剤としては、過塩素酸リチウム、４級アンモニウム塩等のイオン導電剤をバインダー中に分散させることで導電性をだすことができる。
【００４３】
表層３ｄの樹脂バインダーとしては、負帯電性トナーを用いた場合には、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂等が好適に用いられる。また、正帯電性トナーを使用するのであれば、フッ素樹脂等が好適に用いられる。これらの樹脂に前述のカーボン樹脂粒子、金属粒子、イオン導電剤等を分散させることで所望する抵抗値が得られる。
【００４４】
本実施例においては３層構成としたが、これにとらわれるものではない。所望の表面粗さを形成するのに、中間層３ｃに球形状樹脂を用いたが、基層３ａの表面の粗さ等を利用して２層構成とすることも可能である。
【００４５】
現像ローラ３の抵抗値としては、２×１０4Ω〜５×１０8Ωであることが望ましい。２×１０4Ω未満であると、弾性層に流れる電流が多くなり、必要な電流容量が大きくなってしまうためである。また５×１０8Ωを超えると、現像時に流れる電流を阻害されやすくなるからである。本実施形態においては５×１０5Ωのものを用いた。
【００４６】
（現像ローラ抵抗の測定法）
抵抗測定について図４を用いて説明する。
【００４７】
同図において、測定対象であるローラ６３は、ステンレス等からなる導電性芯金６２と、その外周に形成された弾性層６１と、ローラ表面６０からなる。ローラ６３が単層である場合は、弾性層６１とローラ表面６０は同種の材料で構成されることとなる。長手幅は約２３０ｍｍのものである。
【００４８】
直径３０ｍｍのステンレス鋼の円筒部材６６は、矢印方向に約４８ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転する。このとき、ローラ６３は円筒部材６６の回転に伴って、従動回転する。ローラ６３の端部には、円筒部材６６への侵入量を５０μｍに規制する（ローラと円筒部材との当接領域を一定にするため）端部コロ６９が嵌合される。端部コロ６９は、ローラ６３の外径よりも１００μｍ外径が小さい円筒形状をしている。
【００４９】
ローラ６３の両端部（導電性芯金６２部）には荷重６７が付加される。荷重６７は、片側５００ｇ重ずつ、計１ｋｇ重の荷重によりローラ６３が円筒部材６６に押圧される。
【００５０】
測定回路６８は、電源Ｅｉｎ２、抵抗Ｒｏ２、電圧計Ｅｏｕｔ２からなる。本測定では、Ｅｉｎ２：３００Ｖ（ＤＣ）で行った。抵抗Ｒｏ２については、Ｒｏ２：１００Ω〜１０ＭΩが使用可能である。抵抗Ｒｏ２は微弱電流を測定するためのものであるため、測定対象であるローラ抵抗の２〜４桁下の抵抗値を用いるとよい。即ち、ローラの抵抗が１×１０6Ω程度の抵抗を持つものであれば、Ｒｏ２としては１ｋΩの抵抗でよい。
【００５１】
ローラの抵抗値Ｒｂは、下式により算出される。
Ｒｂ＝Ｒｏ２×（Ｅｉｎ２／Ｅｏｕｔ２−１）（Ω）
【００５２】
本実施例においては、電圧を印加してから１０秒後のＥｏｕｔ２の値を測定して求めた。
【００５３】
（現像ローラ表面粗さ）
現像ローラ３の表面粗さとしては、使用するトナーの粒径にもよるが、十点平均粗さＲｚで１μｍ〜１０μｍが好ましい。使用するトナー粒径が平均体積粒径で６μｍであれば好適には十点平均粗さＲｚで２μｍ〜８μｍが使用可能である。トナー粒径がより小さい場合は十点平均粗さＲｚをやや小さくすることが好ましい。十点平均粗さＲｚが１μｍ未満であると十分なトナー搬送力が得られず濃度不足となる。一方、１０μｍを超えるとトナーに十分な帯電が得られず、非画像部にトナーが付着する所謂「かぶり」が発生することになる。本実施例においてはＲｚで３μｍのものを用いた。
【００５４】
十点平均粗さＲｚは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に示されている定義を用い、測定には小坂研究所製の表面粗さ試験器「ＳＥ−３０Ｈ」を使用した。
【００５５】
（ゴム硬度）
現像ローラのゴム硬度はＡｓｋｅｒＣゴム硬度計（高分子計器株式会社製）を用いた。ゴム硬度としては、３０度〜７５度（ＡｓｋｅｒＣ）のものが好適に使用される。７５度（ＡｓｋｅｒＣ）を超えると、現像ローラ３の摺擦によってトナーが溶融し、ブレード融着やローラ融着を発生させるため好ましくない。また、現像ローラ３と感光ドラム１との当接状態が不安定となりやすいからである。３０度未満では、圧縮永久歪みによる永久変形により、現像ローラとしての使用は困難である。更に好ましくは、３５度〜６０度であり、この範囲の低硬度にすることで、トナーに過度なストレスをかけることなく、摩擦帯電をすることができる。本実施例においては４５度のものを用いた。
【００５６】
（現像ローラの製造方法）
本実施例における現像ローラの製造方法の一例を述べる。
【００５７】
芯金３ａ上にまずゴムの接着及び導電性の確保をする接着剤を塗布する。そして、芯金３ａの周囲にカーボン樹脂粒子等を分散させたソリッドゴムを巻き付け、金型内に入れる。金型をプレス機により熱及び圧力を加えて加硫させ、加硫後に表面を研磨して、基層３ｂから成るソリッドの弾性ローラを得る。そして中間層３ｃ及び表層３ｄは、ロールコーター法、スプレー法、ディッピング法などにより行うことができる。最表層３ｄの塗工厚さは３μｍ〜５０μｍ程度が好ましい。３μｍ未満では感光ドラム１との摺擦による削れが懸念され、５０μｍを超えると所望の塗工厚さを得るために何度も塗工をしなければならず、生産するのに現実的ではないからである。
【００５８】
また、供給ローラ５は、図３（ｂ）に示すように、本実施例においては、外径５ｍｍの芯金５ａ上に発泡骨格構造で比較的低硬度のポリウレタンフォームにて層厚５．５ｍｍの弾性層（発泡層）５ｂ形成した外径１６ｍｍの弾性スポンジローラを用いた。供給ローラ５は連泡性の発泡体で構成することにより、過大な圧を加えることなく現像ローラ３と当接し、発泡体表面の適度な凸凹で現像ローラ３上へのトナー供給及び現像時に消費されずに残像したトナーの剥ぎ取りを行っている。このセル構造の掻き取り性はウレタンフォームに限定されるものでなく、シリコーンゴムやエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭゴム）等を発泡させたゴム等が使用可能である。
【００５９】
発泡層５ｂの抵抗調整として適宜、公知のイオン導電剤、無機微粒子若しくはカーボンブラック等を分散可能である。
【００６０】
また供給ローラ５には現像ローラ３へのトナー供給を補助するために、バイアスを印加される。現像ローラ側に負帯電トナーを付勢するバイアスを印加することで、トナー規制部材４による層厚規制前に現像ローラ３に担持されるトナー量を増加させることが可能となる。さらにバイアスにより現像ローラ３上でのトナー密度が上がりやすく均一なトナー濃度を得やすくなる。
【００６１】
図３を参照すると、現像ローラ３、トナー規制部材４、供給ローラ５には、それぞれ現像バイアス手段１２、規制バイアス手段１３（−３５０Ｖ）、供給バイアス手段１４（−４５０Ｖ）の高圧電源が接続される。
【００６２】
規制バイアス手段１３の電圧（−４５０Ｖ）はトナー規制部材４に供給され、現像バイアス手段１２の電圧は現像ローラ３に供給されることでトナーが介在するトナー規制部材４の表面と現像ローラ３表面との間で電界を形成することになる。
【００６３】
（トナー）
本実施例に使用する一成分現像用トナーは、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いたトナー粒子の断層面観察において、ワックス成分が結着樹脂と相溶しない状態で、実質的に球状及び／又は紡錘形で島状に分散されていることが好ましい。
【００６４】
ワックス成分を上記の如く分散させ、トナー中に内包化させることによりトナーの劣化や画像形成装置への汚染等を防止することができるので、良好な帯電性が維持され、ドット再現に優れたトナー画像を長期にわたって形成することが可能となる。また、加熱時にはワックス成分が効率よく作用するため、低温定着性と耐オフセット性を満足なものとする。
【００６５】
トナー粒子の断層面を観察する具体的な方法としては、常温硬化性のエポキシ樹脂中にトナー粒子を十分分散させた後、温度４０度の雰囲気中で２日間硬化させる。得られた硬化物を四三酸化ルテニウム、必要により四三酸化オスミウムを併用し染色を施した後、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用い薄片状のサンプルを切り出し、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いてトナー粒子の断層形態を観察する。
【００６６】
本実施例に係るワックス成分は、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において、昇温時に４０度〜１３０度の領域に最大吸熱ピークを有するものが用いられる。上記温度領域に最大吸熱ピークを有することにより低温定着に大きく貢献しつつ、離型性をも効果的に発現する。
【００６７】
この最大吸熱ピークが４０度未満であるとワックス成分の自己凝集力が弱くなり、結果として耐高温オフセット性が悪化すると共に、グロスが高くなりすぎる。一方、最大吸熱ピークが１３０度をこえると定着温度が高くなると共に、定着画像表面を適度に平滑化せしめることが困難となるため、特にカラートナーに用いた場合には混色性低下の点から好ましくない。更に、水系媒体中で造粒・重合を行い重合方法により直接トナーを得る場合、最大吸熱ピーク温度が高いと主に造粒中にワックス成分が析出する等の問題を生じ好ましくない。
【００６８】
ワックス成分の最大吸熱ピーク温度の測定は、「ＡＳＴＭ  Ｄ  ３４１８−８」に準じて行う。測定には、例えば、パーキンエルマー社製ＤＳＣ−７を用いる。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定サンプルにはアルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、１回昇温−降温させ前履歴をとった後、昇温速度１０度／ｍｉｎで測定を行う。
【００６９】
上記ワックス成分としては、具体的にはパラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロピッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体又はこれらのグラフト／ブロック化合物等が利用できる。
【００７０】
本実施例に係るトナーは、画像解析装置で測定した形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１６０であり、形状係数ＳＦ−２の値が１００〜１４０であることが好ましい。形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１４０であり、形状係数ＳＦ−２の値が１００〜１２０であれば更に好ましい。また、上記の条件を満たし、かつ、（ＳＦ−２）／（ＳＦ−１）の値を１．０以下とすることにより、トナーの諸特性のみならず、画像解析装置とのマッチングがきわめて良好なものとなる。
【００７１】
上記形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２は、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い倍率５００倍に拡大したトナー像を１００個無作為にサンプリングする。その画像情報をインターフェースを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入し解析を行い、下式より算出し得られた値によって定義されるパラメータである。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１／４π）×１００
ＡＲＥＡ：トナー投影面積、  ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＰＥＲＩ：周長
【００７２】
トナーの形状係数ＳＦ−１はトナー粒子の丸さの度合を示し、球形から徐々に不定形となる。ＳＦ−２はトナー粒子の凹凸度合を示し、トナー表面の凹凸が顕著となる。
【００７３】
前述の形状係数ＳＦ−１が１６０を越える場合には、トルクが増大する。また、摩擦が大きくなるため、摩擦熱が大きくなりトナー劣化を起こしやすい。
【００７４】
トナー像の転写効率を高めるためには、トナー粒子の形状係数ＳＦ−２は、１００〜１４０であり、（ＳＦ−２）／（ＳＦ−１）の値が１．０以下であるのがよい。トナー粒子の形状係数ＳＦ−２が１４０より大きく、（ＳＦ−２）／（ＳＦ−１）の値が１．０を超える場合、トナー粒子の表面がなめらかではなく、多数の凹凸をトナー粒子が有しており、感光ドラム１から転写材等への転写効率が低下する傾向にある。
【００７５】
特に、形状係数ＳＦ−１が１６０以下、形状係数ＳＦ−２が１４０とすることで、トナー規制部材４と現像ローラ３に電位差を設けた場合に、トナーがトナー規制部材４から離間しやすくなり、ブレード融着防止には有効である。
【００７６】
トナーの体積平均粒径は、種々の方法によって測定できるが、本実施例においては、コールターカウンターのマルチサイザーを用いて行った。即ち、測定装置としてはコールターカウンターのマルチサイザーＩＩ型（コールター社製）を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＣＸ−１パーソナルコンピュータ（キヤノン製）を接続した。電解液は特級または１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。測定方法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に、この中に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、前記コールターカウンターのマルチサイザーＩＩ型により、アパーチャーとして、トナー粒径を測定するときは、１００μｍアパーチャーを用いて測定する。トナーの体積及び個数を測定して、体積分布と個数分布とを算出した。それから、体積分布から求めた重量基準の体積平均粒径を求める。本実施例中では、体積平均粒径として５．６μｍのトナーで、体積平均粒径が２μｍ以下のトナーの割合は５％未満のものを使用した。
【００７７】
さらには、本実施例で使用するトナー粒子としては、トナー粒子表面が外添剤で被覆された物を用い、トナーが所望の帯電量が付与されるようにすることが好ましい。その意味で、トナー表面の外添剤被覆率が、５％〜９９％さらに好ましくは、１０％〜９９％であることが好ましい。
【００７８】
トナー表面の外添剤被覆率は、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報をインターフェースを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入して計測する。得られる画像情報は、トナー粒子表面部分と外添剤部分との明度が異なるため、２値化して、外添剤部分の面積ＳＧとトナー粒子部分の面積（外添剤部分の面積も含む）ＳＴに分けてもとめ、下記式により算出する。
外添剤被覆率（％）＝（ＳＧ／ＳＴ）×１００
【００７９】
本実施例に使用される外添剤としては、トナーに添加した時の耐久性の点から、トナー粒子の重量平均径の１／１０以下の粒径であることが好ましい。この添加剤の粒径とは、電子顕微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。外添剤としては、たとえば、以下のようなものが用いられる。
【００８０】
金属酸化物（酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛など）・窒化物（窒化ケイ素など）・炭化物（炭化ケイ素など）・金属塩（硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど）・脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど）・カーボンブラック・シリカなど。
【００８１】
本実施例においては、トナー粒子中（１００重量部）に補助粒子を外添した。外添した補助粒子は負極性外添剤としてシリカを１重量部、正極性外添剤として酸化チタン０．１重量部を加えた。特に、正極性外添剤を加えた場合には、トナーの流動性の調節、安定したトナーへの帯電性付与が可能である。
【００８２】
これら外添剤は、トナー粒子１００重量部に対し、０．０１重量部〜１０重量部が用いられ、好ましくは、０．０５重量部〜５重量部が用いられる。これら外添剤は、単独で用いても、又、複数併用しても良い。それぞれ、疎水化処理を行ったものが、より好ましい。
【００８３】
外添剤の添加量が０．０１重量部未満の場合には、一成分系現像剤の流動性が悪化し、転写及び現像の効率が低下してしまい、画像の濃度ムラや画像部周辺にトナーが飛び散ってしまう、所謂飛び散りが発生する。
【００８４】
一方、外添剤の量が１０重量部を越える場合には、過多な外添剤が感光ドラム１や現像ローラ３に付着してトナーへの帯電性を悪化させたり、画像を乱したりする。
【００８５】
（現像剤層厚規制部材）
本実施例における現像剤層厚規制部材、即ち、トナー規制部材４は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、可撓性部材４１と、保持部材４２と、給電部材としての電極部材４３とにて構成される。そして、可撓性部材４１は、電極部材４３により保持部材４２に取り付けられる。
【００８６】
本実施例では、可撓性部材４１は、変形前においては横断面形状が円形とされ、外径Ｄが４〜１０ｍｍ、肉厚ｔが０．４〜１．２ｍｍ、の円筒形状とされる。外径が４ｍｍ未満となると、可撓性部材４１の変形に対する圧力の変化が大きくなるため、高精度を要求することとなり好ましくない。また、１０ｍｍを超えると、小型にすることができず現像装置が大型化してしまう。肉厚ｔに関しては後述する当接圧を満足するように外径Ｄの中で適宜選択可能である。
【００８７】
可撓性部材４１の硬度としては、ＪＩＳ  Ａで５５度から９０度程度のものが使用可能である。５５度以下となると可撓性部材からのオイル等のシミだしがひどくなり、規制部材としての使用が困難となる。９０度を超えると、変形に対する圧力の変化が大きくなるため、高精度を要求することとなり好ましくない。傾向としては、硬度が高い可撓性部材を用いるときは前述の肉厚ｔを薄くし、硬度が低い可撓性部材を用いる場合は肉厚ｔを厚くして使用される。
【００８８】
可撓性部材のゴム硬度の測定については、ＪＩＳ  Ａ  ゴム硬度計（高分子計器株式会社製）を用いた。
【００８９】
本実施例では、外径Ｄが５ｍｍ、肉厚ｔが０．５ｍｍとされた。このように、本実施例では、可撓性部材４１は、可撓性円筒部材とされるが、これに限定されるものではない。その他、横断面形状が長円形、楕円形、など種々の形状とすることができる。
【００９０】
本実施例の可撓性円筒部材４１は、表層面に対して部材内部に空洞を有する可撓性の部材で形成される。可撓性の部材としては、硬化前に流動性を示すものであればよく、それ自体公知の材料の中から適宜選択することができる。例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）、フッ素ゴムラテックス等の液状ゴム、ポリマーブレンドなどが挙げられる。これらの中でも、液状ゴムが好ましく、適度な極性を有し、導電性粉との適度な相溶性を示す点でウレタンゴムやシリコーンゴムがより好ましく、２液型ウレタンゴムや１液型シリコーンゴムが特に好ましい。本実施例では、可撓性円筒部材４１は、上述のように、外径Ｄが５ｍｍ、肉厚ｔが０．５ｍｍ、シリコーンゴム製の円筒型部材とされた。
【００９１】
さらに、バイアスを印加した場合の効果を得るためには前記可撓性部材に導電性を付与することが望ましい。導電性付与剤としては、それ自体公知の材料の中から適宜選択することができる。例えば、カーボンブラック、カーボンビーズ、カーボンフィラー、チタン酸カリウム、酸化亜鉛、酸化チタンなどの導電性無機粉末、導電性無機粒子、導電性無機フィラー、金属酸化物などが挙げられる。イオン導電剤としては、過塩素酸リチウム、４級アンモニウム塩等のイオン導電剤を弾性素材中に分散させることで導電性をだすことができる。これらの中でも、硬化条件の制御が容易である等の点で導電性無機粉末が好ましく、硬化前の前記エラストマー中での分散性に優れ、密度、比重等のバランスが良好な点でカーボンブラックが好ましい。二次粒径が数十〜５００μｍであり、ＤＢＰ吸油量が５０〜５００ｇ／ｄｌであるカーボンブラックは、硬化前の前記エラストマー中で適度な相溶化を示し、遠心成形時に拡散する結果、良好な傾斜分散を達成できる点で特に好ましい。本実施例において、これらの導電性粉は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００９２】
トナー規制部材４の抵抗値は、可撓性円筒部材４１に添加する導電性粉の種類・比重・量、前記エラストマーの種類・極性、成形条件（例えば遠心成形の場合には回転数やＧ）等を適宜変更することにより、調整することができる。
【００９３】
（トナー規制部材の抵抗測定）
トナー規制部材４の抵抗測定は、現像装置７にトナー規制部材４を組み付け、現像ローラ３の代わりに現像ローラ３と同じ外径を有するＳＵＳ３０４の金属棒を配置する。該金属棒とトナー規制部材４の電極部材４３の間に５μＡの電流を流し、そのときの印加電圧を読むことでトナー規制部材４の抵抗値を測定する。
【００９４】
トナー規制部材の抵抗値としては、１０-3Ω〜１０8Ωの抵抗値のものが使用可能である。１０-3Ω未満のものは製造するのが困難であり１０8Ωを超えるとトナー規制部材４と現像ローラ３間に有効な電界の形成ができないからである。本実施例においては、トナー規制部材の抵抗値は３×１０4Ωものを使用した。
【００９５】
（トナー規制部材の構成）
図５に実施例１のトナー規制部材を示す。図５に示すように、トナー規制部材４の保持部材４２において、可撓性円筒部材４１との当接部分（即ち、内面部）４４は、円滑な凹面形状に形成され、可撓性円筒部材４１の外周面４５と保持部材４２の内面部４４が接するように形成される。これは、可撓性円筒部材４１の外周部分４５の三方向の面、即ち、図５（ｂ）にて頂部４５ａ、両側部４５ｂが保持部材４２の内面部４４により囲われ、残りの一方向４５ｃが現像ローラ３と当接することとなるためである。
【００９６】
本実施例にて、保持部材４２の内面４４は、現像ローラ３に押圧された可撓性円筒部材４１を囲うために、可撓性円筒部材４１が変形した状態における外周面と一致する湾曲形状とされている。しかし、これに限定されるものではなく、保持部材４２の内面部４４は、可撓性部材４１の断面形状に応じてその他種々の断面形状とすることもできる。
【００９７】
本実施例では、可撓性円筒部材４１は、図５（ｂ）に示すように、△ｄが０．４〜１．５ｍｍ程度押圧されるようにした。これにより、詳しくは後述するように、現像ローラ３との、所定長さとされる当接部（Ｌ３）を得ることができる。
【００９８】
保持部材４２の材料としては、絶縁性の汎用プラスチックが使用可能である。保持部材４２と電極部材４３の結合は、電極部材を４３金型内に整列させた後に汎用プラスチックを金型で成型することによって得られる。他の方法としては、汎用プラスチックを金型で成型した後、保持部材４２に穴を開けて電極部材４３を挿入した後、溶着することによっても得られる。
【００９９】
トナー規制部材４の組み立ては、上記保持部材４２上に形成された、本実施例では、先端が針状とされる電極部材４３を可撓性円筒部材４１に突き刺すことにより行う。このように、電極部材４３を可撓性円筒部材４１に突き刺すことにより可撓性円筒部材４１の姿勢の安定と、途切れることのない電極接点が得られる。こうして組み立てられたトナー規制部材４を可撓性円筒部材４１の露出部が現像ローラ３に当接するようにして現像装置７に取り付けられる。電極部材４３には規制バイアス電源１４（図３）が接続される。
【０１００】
電極部材４３は、図５に示すように、保持部材４２の略中央部に略等間隔、例えば間隔Ｐ＝１５〜４０ｍｍにて配置される。電極部材４３は、規制バイアス電源１４が接続されており、電極部材４３を通して可撓性円筒部材４１に電圧が供給される。
【０１０１】
電極部材４３の大きさは、根元の太さ（ｄ）が０．５〜２ｍｍ、保持部材内面４４からの突出長さ（ｈ）は０．５〜２ｍｍ程度が望ましい。太さ（ｄ）は０．５ｍｍ未満では強度不足になりやすく、２ｍｍを超えると突き刺したときにしわが発生しやすくなるためである。突出長さ（ｈ）は０．５ｍｍ未満では固定状態が不安定になりやすく、２ｍｍを超えると可撓性円筒部材４１が大変形したときに可撓性円筒部材４１の現像ローラ３側の内面が電極に当たらないようにするためである。
【０１０２】
可撓性円筒部材４１は、図５（ｂ）に示したように保持部材４２の湾曲内面形状部４４にはめ込まれることとなる。このとき、針状の電極部材４３は可撓性円筒部材４１に突き刺さることで電気的な接点を確保すると同時に、可撓性円筒部材４１は電極部材４３を介して保持部材４２に固定されることとなる。
【０１０３】
したがって、現像ローラ３の回転振れによる振動やねじれがあったとしても、規制バイアス電源１４からの電圧が供給される接点部分が針状の電極部材４３により安定するため、規制バイアス電源１４からの電圧が途切れることはない。
【０１０４】
電極部材４３により固定され嵌め込まれた可撓性円筒部材４１は、電極部材４３との略反対面が現像ローラ３と当接される。表層面に対して部材内部に空洞を有する可撓性素材の可撓性円筒部材４１は長手方向で現像ローラ３と均一に接触し、所定の範囲内の圧接力を持つ。
【０１０５】
現像ローラ３上のトナーを均一に帯電し、かつ薄層に形成するために、トナー規制部材４の現像ローラ３への押圧力（現像ローラの母線方向の線圧）の設定値は１５ｇ／ｃｍ〜７０ｇ／ｃｍが好ましく、本実施例では２０ｇ／ｃｍとした。即ち、本実施例にて、可撓性円筒部材４１の変形量△ｄは、１．２ｍｍ程度とされた。
【０１０６】
線圧の測定方法はＳＵＳ３０４Ｈ材の２０μｍの薄板を三枚重ねにして、可撓性円筒部材４１と現像ローラ３の当接部に挿入し、中央の薄板をバネ秤で引き抜き、その時の力から線圧を換算した。
【０１０７】
可撓性円筒部材４１の表面粗さはＲｚで０．０２〜４μｍ程度が好ましい。０．０２μｍ未満は製造上困難であり、４μｍを超えるとトナーへの帯電が不足気味になりかぶりやすくなるためである。本実施例ではＲｚで０．２μｍのものを用いた。
【０１０８】
本現像装置の構成では可撓性円筒部材４１を電極部材４３にて固定している。そのため、現像ローラ２の回転によって受ける力により、可撓性円筒部材４１が長手方向でねじれたり、よれたりせず、規制バイアス電源により均一なトナー層を形成でき、安定した画像を得ることができた。また、表層面に対して部材内部に空洞を有する可撓性円筒部材４１を用いることにより、片持ち梁の例のようにバネ定数を調節するための長さを必要とせず、可撓性部材の弾性率を調節することで好ましい圧接力を得ることができるため、トナー規制部材４、及び現像装置７の小型化が実現できる。
【０１０９】
実施例２
図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明に従ったトナー規制部材４の他の実施例を示す概略構成図である。
【０１１０】
実施例１では給電部材としての電極部材４３を可撓性円筒部材４１に突き刺すことで組み立てを行った。本実施例では可撓性円筒部材４１と電極部材４３が嵌合するように形成される
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、保持部材４２には円柱状の突起とされる電極部材４３が形成されている。可撓性円筒部材４１には、図６（ｂ）に示すように、窪み４６が形成される。図６（ｂ）の実施例では可撓性円筒部材４１に窪み４６を形成したが、図６（ｃ）に示すように、窪み４６は貫通穴４７としてもよい。即ち、電極部材４３は、可撓性円筒部材４１と、少なくとも一部において嵌合する突起形状とされる。
【０１１１】
例えば、図６（ｂ）にて、電極部材４３の突起と可撓性円筒部材４１の窪み４６を嵌合させる。このとき、窪み４６の穴径は電極部材４３の突起の外径よりわずかに小さくすることが好ましい。可撓性円筒部材４１が電極部材４３に密着するようになるためである。さらに、互いの嵌合部にテーパをつけることで嵌合を容易に行うことが可能となる。
【０１１２】
電極部材４３の突起と可撓性円筒部材４１の窪み４６は、図６（ａ）に示すように、保持部材４２の長手方向で２箇所以上設置し、可撓性円筒部材４１を固定する。この嵌合部は、長手方向で左右対称に設置することが望ましい。
【０１１３】
電極部材４３の材質は、金属製のものであってもよいし、樹脂に金属粉を分散させた導電樹脂を用いてもよい。
【０１１４】
本実施例では、電極部材４３を突起形状とし、可撓性円筒部材４１に窪み４６或いは穴４７を有するものとしたが、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、電極部材４３に窪み４８を形成し、可撓性円筒部材４１に凸形状の突起４９を設け、嵌合させてもよい。勿論、電極部材４３の窪み４８は、貫通穴としても良い。
【０１１５】
本実施例も又、上記実施例１と同様の効果を達成することができ、更に、電極部材４３と可撓性円筒部材４１を互いに嵌合させる構成にすることにより、位置決めを容易に行うことができる。そのため、工場において自動機により容易に組み立てることが可能となる。
【０１１６】
実施例３
図８に、本発明に従ったトナー規制部材４の他の実施例を示す。本実施例は、実施例２の可撓性円筒部材４１の変形例である。本実施例では、保持部材４２に長手方向に連続して、且つ、内面部４４より可撓性円筒部材４１側へと突出して凸状の電極部材４３が形成される。一方、可撓性円筒部材４１には、長手方向に連続して凹状の溝５０を形成し、保持部材４２の凸状電極部材４３と互いに嵌合される。
【０１１７】
可撓性円筒部材４１に、長手方向に連続した溝５０を形成した場合には可撓性円筒部材４１を製造する時に押し出し成型で作ることができるので、安価に製造可能である。
【０１１８】
また、上記実施例では、可撓性円筒部材４１は、シリコーンゴム層の単一層とされた。これに対して、本実施例においては、可撓性円筒部材４１は、内層としての可撓性部材４１ａと、外層としての表面層４１ｂとの複数層の構成にて作製されている。
【０１１９】
表面層４１ｂは、導電樹脂とされ、可撓性部材４１ａの外周表面を被覆している。表面層４１ｂの樹脂バインダーとしては、現像装置７が負帯電性トナーを用いた場合には、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂等が好適に用いられる。また、正帯電性トナーを使用するのであれば、フッ素樹脂等が好適に用いられる。これらの樹脂に前述のカーボン樹脂粒子、金属粒子、イオン導電剤等を分散させることで所望する抵抗値が得られる。
【０１２０】
本実施例におけるトナー規制部材４の抵抗値は２０Ωものを使用した。
【０１２１】
可撓性円筒部材４１の表面に表面層４１ｂを塗工するのはスプレー法、ディッピング法などにより行うことができる。最表層４１ｂの塗工厚さは３μｍ〜５０μｍ程度が好ましい。３μｍ未満では感光ドラム１との摺擦による削れが懸念され、５０μｍを超えると所望の塗工厚さを得るために何度も塗工をしなければならず、生産するのに現実的ではないからである。
【０１２２】
本実施例の可撓性円筒部材４１の別な優位性としては、可撓性部材４１ａとは別に導電性を有する表面層４１ｂがあるため、トナー規制部材４としての抵抗調整が容易に行えること、それに付随して可撓性円筒部材４１の素材の選択の幅が広がることが挙げられる。
【０１２３】
実施例４
図９に、本発明に従ったトナー規制部材４の他の実施例を示す。本実施例では保持部材４２を導電樹脂で成形すると共に、保持部材４２と可撓性円筒部材４１の接触する表面を互いに粗面化することで可撓性円筒部材４１の固定と電圧供給を図るものである。
【０１２４】
電極部材４３は、実施例２と同様に、可撓性円筒部材４１に形成された貫通穴４７に嵌合され、給電可能とされる。更に、本実施例では、可撓性円筒部材４１の表面にも給電可能とされ、それによって、電圧の安定性が向上する。
【０１２５】
つまり、本実施例によると、保持部材４２は、汎用プラスチックにカーボン若しくは金属微粒子を分散させた導電樹脂で形成される。保持部材４２に規制バイアス電源１４が接続され、電極部材４３には、保持部材４２を介して規制バイアス電源１４が接続される。勿論、電極部材４３に規制バイアス電源１４を接続することも可能である。
【０１２６】
可撓性円筒部材４１は、実施例３と同様に、可撓性部材４１ａと、表面層４１ｂとを有している。可撓性円筒部材４１は、保持部材４２と当接される部分（図９（ａ）にて斜線を施した部分）５１が粗面部分であり、保持部材３９とは当接しない残余の部分５２は、トナー規制部材として所望な表面粗さが選択される非粗面部分である。非粗面部分５２は前述の実施例と同様、Ｒｚで０．２μｍのものを用いた。
【０１２７】
可撓性円筒部材４１の粗面部分５１と当接する保持部材４２の当接部、即ち、内面部４４も粗面化される。互いの粗面化された部分５１、４４の表面粗さはＲｚで３０〜５００μｍが望ましい。表面粗さが３０μｍ未満では粗した効果が得られず接触が不安定になりやすく、表面粗さが５００μｍを超えると均一に粗すのが困難だからである。
【０１２８】
表面の粗さの形成には、可撓性円筒部材４１の表面を粗してもよいし、先述のように最表層４１ｂに導電樹脂粒子や金属粒子を分散させて表面を粗すことも可能である。
【０１２９】
なお、上記実施例では、可撓性円筒部材４１と保持部材４２の当接部は、全面的に粗面化するものとしたが、保持部材４２と可撓性円筒部材４１が当接される面の少なくとも一部を粗面化することでもよい。
【０１３０】
このように、本実施例では保持部材４２を導電樹脂で成形するとともに保持部材４２と可撓性円筒部材４１の接触する表面５１、４４を互いに粗面化することで可撓性円筒部材４１の固定と電圧供給を図ることが可能である。また、部品点数においても削減可能なため安価に製造可能である。
【０１３１】
実施例５
図１０に、本発明に従ったトナー規制部材４の他の実施例を示す。上記実施例では保持部材４２の凹状内面部４４の略中央に電極部材４３が取り付けられていたが、本実施例では、電極部材４３の配置を現像ローラ３の回転方向下流側にずらして保持部材４２に配置する。
【０１３２】
本実施例において、トナー規制部材４と現像ローラ３が当接する、現像ローラ３の回転方向に沿った当接面の長さ、即ち、当接長さ（Ｌ３）は、従来の片持ち梁の現像ブレードと現像ローラが当接する当接長さより長くとることが可能である。
【０１３３】
従来の片持ち梁の現像ブレードでは当接長さは約０．５〜１ｍｍ程度である。当接長さを増やそうとすると現像ブレードの当接圧が上昇するため当接長さを増やすのは容易ではない。
【０１３４】
しかし、本実施例に係るトナー規制部材４においては、上述のように、外径５ｍｍ、肉厚０．５ｍｍの可撓性円筒部材４１を用いているが、現像装置７に装着した時の可撓性円筒部材４１の当接長さ（Ｌ３）は２．５〜３．５ｍｍは可能である。
【０１３５】
図１０において、現像ローラ３は、図中、矢印方向に右から左へ移動している。現像ローラ３に対しトナーＴを挟んでトナー規制部材４が当接される。先述のように電極部材４３は、現像ローラ３の回転方向下流側にずらして保持部材４６に配置される。
【０１３６】
即ち、現像ローラ３と可撓性円筒部材４１の当接部Ｌ３において、現像ローラ回転方向最上流側をＫ１、最下流側をＫ２とする。電極部材４３は、可撓性円筒部材４１に沿って、現像ローラ３の回転方向最上流側の位置Ｋ１より現像ローラ３の回転方向最下流側の位置Ｋ２により近接して設けられる。このように、電極部材４３は、現像ローラ３の回転方向下流側にずらして配置することで、現像ローラ３とトナー規制部材４が形成する電界を当接部Ｌ３の中で変化させることが可能となる。
【０１３７】
つまり、電極部材４３を介して規制バイアス電源１４から電圧が、現像ローラ３には現像バイアス電源１２から電圧が供給される。電圧の大きさは規制バイアス電源１４の電圧のほうが現像バイアス電源１２の電圧よりトナーの帯電極性側に大きい値（本実施例では負極性のトナーを使用していることから負極性側に大きい電圧）が印加される。当接部Ｌ３ではトナーを介して当接していることから直接大電流が流れるわけではなく、現像ローラ３の表面と可撓性円筒部材４１間に電界が形成される。しかし現像ローラ３の回転に伴ってトナーへの摩擦帯電電荷の付与及び電荷注入が発生することでトナー規制部材４には数μＡの電流が流れる。
【０１３８】
可撓性円筒部材４１は、抵抗を有していることから、電流が流れることにより電位降下が発生する。本実施例に係るトナー規制部材４は、当接部Ｌ３を長く有することからＫ１地点での電圧はＫ２地点の電圧より小さくなる。これは電流の流れる経路がＫ１地点では電極部材４３から長さＬ２あるのに対し、Ｋ２地点ではＬ２より短いＬ１だからである。このようにして本実施例のトナー規制部材４は、従来の現像ブレードより当接部Ｌ３中での電界の変化を大きくすることが可能となる。
【０１３９】
ここで、Ｋ１地点での可撓性円筒部材４１の表面の電圧は低いことから、トナーにかかる電界は小さく、摩擦帯電が支配的となり現像ローラ３上にトナーが密に詰められる。現像ローラ３の回転に伴い移動したトナーはＫ２の地点まで移動する過程において電界を受け、負極性に帯電したトナーは現像ローラ３側へ押し付けられることになる。逆に、正極性に帯電したトナー（所謂、反転トナー）は可撓性円筒部材４１側に付勢されることになるため、可撓性円筒部材４１により積極的に帯電される。
【０１４０】
トナー規制部材４の抵抗値としては、現像ローラ３の抵抗値よりも大きいものが望ましい。現像ローラ３より小さくなると当接部Ｌ３におけるトナー規制部材と現像ローラ間に有効な電界の変化の形成ができないからである。
【０１４１】
このように、トナー規制部材４と現像ローラ３で形成する電界を当接部Ｌ３の中で除々に大きくしていくことで、トナーの帯電性が向上し、文字再現性がシャープになると共にべた画像の追従性が向上する。
【０１４２】
（比較例１）
図１１に、比較例１のトナー規制部材１４０の概略構成を示す。
【０１４３】
図１１において、トナー規制部材１４０は、可撓性円筒部材１４１と保持部材１４２からなる。変形前の可撓性円筒部材１４０の外径は５ｍｍ、肉厚は０．５ｍｍであり、トナー規制部材１４０と現像ローラ３との当接圧は２０ｇ／ｃｍとした。可撓性円筒部材１４１は絶縁性のものを用いた。
【０１４４】
（比較例２）
図１２に、比較例２のトナー規制部材１５０の概略構成を示す。
【０１４５】
図１２において、トナー規制部材１５０は、支持部材１５１に支持された片持ち梁の現像ブレード１５２を備えている。規制バイアス電源１５３から電圧（−４５０Ｖ）が供給される。現像ブレード１５２の材質は、厚さ０．１ｍｍのステンレス鋼を用いた。トナー規制部材４と現像ローラ３との当接圧は２０ｇ／ｃｍとした。現像ブレード１５２の長さＬ４は３０ｍｍのものを用いた。現像バイアス電源１５４の電圧を−３５０Ｖとした。
【０１４６】
（比較例３）
比較例３は、比較例２の規制バイアス電源１５３の電圧を−３５０Ｖとし、現像バイアス電源１５４の電圧（−３５０Ｖ）と同電位とした。
【０１４７】
（評価）
本発明における実施例及び比較例について以下の評価を行った。
【０１４８】
１）規制部材の小型化評価
規制部材自体の大きさの評価を以下のように行なった。
×：規制部材の短手長さが２０ｍｍ以上である場合
○：規制部材の短手長さが２０ｍｍ以下である場合
【０１４９】
２）規制部材の当接圧安定性評価
規制部材の当接安定性／外れを評価するために、現像ローラにトナーがついていない状態での外れやすさを評価した。具体的には、現像ローラをトナーがついていない状態で、現像装置に組み込み、現像ローラを回転させ、評価は、以下の基準で１０回行った。
×：１０回の評価のうち、１回でも、現像ローラ回転始動時にトナー規制部材がよれたり、外れたりするもの
○：１０回の評価のうち、一度も現像ローラ回転始動時のトナー規制部材よれたり外れたりしないもの
【０１５０】
可撓性円筒部材が外れると、トナーの規制ができなくなるため、トナー漏れが発生する。さらに、可撓性円筒部材が転写部を経て、定着部に到達すると定着部での詰まり、故障へとつながる可能性がある。特にトナーが少なくなったときに、現像ローラの一部にトナーが供給できない状態が発生することがある。その際に、可撓性円筒部材と現像ローラがトナー介在しない状態で、直接接触する。直接接触する部分においては、摩擦力が著しく増加するため、その摩擦力により、可撓性円筒部材が外れやすくなる。
【０１５１】
本評価は、この摩擦力が高くなったときの可撓性円筒部材の外れやすさを評価することも目的としている。
【０１５２】
３）規制部材の組み立て性評価
規制部材の組み立て性を以下の基準で評価した。
×：現像ローラを組み込む前の状態が不安定で、高精度な組立性を有し、かつ、所望の当接圧を得るために、高精度な組立性を有する。
△：現像ローラを組み込む前の状態が安定であるが、所望の当接圧を得るために、高精度な組立性を有する。
○：現像ローラを組み込む前の状態が安定であり、所望の当接圧を得るために、高精度な組立性を必要としない。
◎：現像ローラを組み込む前の状態が安定であり、非常に簡便である。また所望の当接圧を得るために、高精度な組立性を必要としない。
【０１５３】
４）画像濃度評価
画像評価は、全面に黒を印字するベタ画像を出力し、マクベス社の濃度計により評価を行なった。
×：画像濃度が１．２未満
○：画像濃度が１．２以上
濃度ムラ評価は、１０００枚の印字テスト後に行った。印字テストは、画像比率５％の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。
【０１５４】
５）画像階調性及び文字再現性評価
画像階調性及び文字再現性については、官能評価で行った。
画像階調性  ◎：非常に階調がある  ○：階調が十分ある  △：階調が不十分
文字再現性  ◎：非常に再現性がある  ○：再現が十分ある  △：再現が不十分
【０１５５】
評価結果を表１に示す。
【０１５６】
【表１】
0005268341.tif 000002
【０１５７】
１）規制部材の小型化評価
比較例２及び比較例３の×は従来の現像ブレードでは片持ち梁形状のため短手側の大きさは本発明のトナー規制部材よりは大きくなってしまうためである。
【０１５８】
薄板弾性部材を片持ちで支持する構成では、現像ローラ３の押し込み量の増加に伴い、トナー規制部材への当接圧の変化量は増加する特徴を有する。従来、この変化を小さくするためには、薄板を片持ち支持した支点から現像ローラ３との当接点までの距離、すなわち自由長さを十分大きく確保し、バネ定数を小さくする必要がある。ところが、小型化時においては、自由長さが短くなるため、バネ定数が大きくなる。結果、トナー規制部材の設定位置がわずかに変化しただけでも当接圧が大きく変化してしまう。つまり、小型化時においては、安定して所定の当接圧を得ることが難しくなる。
【０１５９】
２）規制部材の当接圧安定性評価
比較例１では前述のように回転に対して固定する手段がないため可撓性円筒部材がよれたり外れたりした。
【０１６０】
３）規制部材の組み立て性評価
比較例１はあらかじめ止める手段がないため、現像ローラの挿入とともに可撓性円筒部材がよれやすく、組み立てが難しい。
【０１６１】
４）画像濃度評価
画像評価は、規制バイアス電源が接続されない比較例１と比較例３においては現像ローラ上の単位面積あたりのトナー量が少なく、所望の濃度が得られなかった。特に、トナー粒径が小さいものの場合に顕著である。
【０１６２】
以上説明したよう本発明によれば、
（１）現像剤層厚規制部材は表層面に対して部材内部に空洞を有する可撓性部材と、可撓性部材を保持する保持部材と、で形成されるので、現像剤担持体との当接圧の変化を空洞部分の形状変化で対応できるため、規制部材の小型化を達成し得る。
（２）上記に加え、規制バイアス手段からの電圧を可撓性部材に給電する給電部材を有することにより、給電部材は針状電極からなり可撓性部材が固定化される。その結果、現像剤担持体の回転や回転による振動により接触状態が不安定になることはなく、安定した給電と規制部材の当接圧安定性が確保可能となる。
（３）給電部材は可撓性部材と少なくとも一部において嵌合する形状を有していることにより、組み立て性が良化する。
（４）前記可撓性部材が現像剤担持体と当接される面であって、現像剤担持体の回転方向最上流側と回転方向最下流側の位置では現像剤担持体との間に形成される電界の大きさが異なることにより、トナーの帯電性が向上し文字再現性がシャープになるとともにべた画像の追従性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】プロセスカートリッジの一実施例を示す概略構成図である。
【図３】図３（ａ）は、現像装置の一実施例を示す概略構成図であり、図３（ｂ）は、現像ローラ及び供給ローラの一実施例の構成を説明するための横断面図である。
【図４】抵抗測定装置の概略構成を説明する図である。
【図５】図５（ａ）は、トナー規制部材の一実施例の構成を説明する分解斜視図であり、図５（ｂ）は、トナー規制部材を現像装置に取り付けた使用状態を説明する横断面図である。
【図６】図６（ａ）は、トナー規制部材の他の実施例の構成を説明する分解斜視図であり、図６（ｂ）、（ｃ）は、トナー規制部材を現像装置に取り付けた使用状態を説明する横断面図である。
【図７】図７（ａ）は、トナー規制部材の他の実施例の構成を説明する分解斜視図であり、図７（ｂ）は、トナー規制部材を現像装置に取り付けた使用状態を説明する横断面図である。
【図８】図８（ａ）は、トナー規制部材の他の実施例の構成を説明する分解斜視図であり、図８（ｂ）は、トナー規制部材を現像装置に取り付けた使用状態を説明する横断面図である。
【図９】図９（ａ）は、トナー規制部材の他の実施例の構成を説明する分解斜視図であり、図９（ｂ）は、トナー規制部材を現像装置に取り付けた使用状態を説明する横断面図である。
【図１０】トナー規制部材の他の実施例の構成を説明するために、トナー規制部材を現像装置に取り付けた使用状態を示す横断面図である。
【図１１】トナー規制部材の比較例の構成を説明するために、トナー規制部材を現像装置に取り付けた使用状態を示す横断面図である。
【図１２】トナー規制部材の比較例の構成を説明するために、トナー規制部材を現像装置に取り付けた使用状態を示す横断面図である。
【符号の説明】
【０１６４】
１（１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋ）          感光ドラム（感光ドラム）
２（２ｙ、２ｍ、２ｃ、２ｋ）          帯電ローラ（帯電手段）
３（３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋ）          現像ローラ（現像剤担持体）
４（４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋ）          トナー規制部材（現像剤層厚規制部材）
７（７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋ）          現像装置（現像手段）
９（９ｙ、９ｍ、９ｃ、９ｋ）          プロセスカートリッジ
４１                                  可撓性円筒部材（可撓性部材）
４２                                  保持部材
４３                                  電極部材
【図１】
0005268341.tif 000003
【図２】
0005268341.tif 000004
【図３】
0005268341.tif 000005
【図４】
0005268341.tif 000006
【図５】
0005268341.tif 000007
【図６】
0005268341.tif 000008
【図７】
0005268341.tif 000009
【図８】
0005268341.tif 000010
【図９】
0005268341.tif 000011
【図１０】
0005268341.tif 000012
【図１１】
0005268341.tif 000013
【図１２】
0005268341.tif 000014